터미널 속도 이해
터미널 속도는 공기 저항의 힘이 중력의 힘과 같을 때 자유롭게 떨어지는 물체가 결국 도달하는 일정한 속도입니다. 이 시점에서 객체는 가속화를 중지합니다.
터미널 속도에 영향을 미치는 요인
* 질량 (m) : 더 무거운 물체는 더 큰 중력력이 작용하여 말기 속도가 높아집니다.
* 표면적 (a) : 더 큰 표면적은 더 큰 공기 저항을 경험하여 단자 속도가 낮습니다.
* 드래그 계수 (CD) : 이것은 물체의 모양과 공기를 얼마나 효과적으로 절단하는지를 나타냅니다. 더 간소화 된 모양 (총알처럼)은 드래그 계수가 낮고 단자 속도가 높습니다.
* 공기 밀도 (ρ) : 더 두꺼운 공기 (고도에서)는 더 많은 저항을 제공하여 터미널 속도를 줄입니다.
말기 속도 계산
말기 속도에 대한 공식은 다음과 같습니다.
```
vt =√ (2mg / (ρacd))
```
어디:
* vt =말단 속도 (m/s)
* m =물체의 질량 (kg)
* g =중력으로 인한 가속도 (9.81 m/s²)
* ρ =공기 밀도 (kg/m³)
* a =물체의 단면적 (m²)
* CD =드래그 계수 (차원 없음)
야구의 터미널 속도를 계산하는 단계
1. 정보 수집 :
* 야구의 질량 (M) : 약 0.145 kg
* 단면적 (a) : 야구 직경 (약 7.3cm)으로 원 영역을 계산하십시오.
* 드래그 계수 (CD) : 야구의 경우 전형적인 가치는 약 0.47입니다.
* 공기 밀도 (ρ) : 이것은 고도에 따라 다를 수 있지만 해수면에서는 약 1.225kg/m³입니다.
2. 값을 공식에 꽂습니다.
* 일관된 단위 (미터, 킬로그램, 초)를 사용하십시오.
3. 계산 :
* Vt에 대한 방정식을 해결하십시오.
예 :
야구에 대한 다음 가치를 가정 해 봅시다.
* M =0.145 kg
* a =0.0042 m² (직경 0.073m 사용)
* CD =0.47
* ρ =1.225 kg/m³
```
vt =√ (2 * 0.145 kg * 9.81 m/s²/(1.225 kg/m³ * 0.0042 m² * 0.47))))
VT ≈ 42.5 m/s
```
중요한 메모 :
*이 계산은 근사치입니다. 야구의 실제 터미널 속도는 스핀, 이음새 유형 및 바람 조건과 같은 요소로 인해 약간 달라질 수 있습니다.
* 공기 저항은 복잡하며 물체의 속도에 따라 변할 수 있습니다. 위의 공식은 좋은 추정치를 제공하지만 매우 빠른 속도에서는 완벽하게 정확하지 않을 수 있습니다.
다른 질문이 있으면 알려주세요.
